서론
방사선치료의 목표는 정상 조직의 손상을 최소화하고 동시 에 표적부위(target area)에 정확한 선량을 집중 조사하는 것이 다. 최근 3차원입체조형치료(three-dimensional conformal radiotherapy)나 세기조절방사선치료(intensity-modulated ra- diation therapy) 등의 방사선 치료법의 발전으로 인해 보다 많 은 선량을 정확하게 집중 조사 할 수 있게 되었고 주위 정상 조 직으로의 방사선 조사도 줄일 수 있게 되었다(1-5). 폐암은 호 흡에 따라서 위치와 모양이 변화하기 때문에 표적 부위에 정확 한 선량을 집중 조사하기 어렵고, 종양 주위의 정상 조직으로
조사량이 증가하여 폐손상이 증가할 수 있는데, 폐손상을 줄이 는 것이 매우 중요하며 이를 위해 다양한 기법들이 발전해왔다 (6-9).
2001년에 FDA의 승인을 받은 사이버나이프 방사선수술(cy- berknife radiosurgery)은 호흡 패턴에 따른 종양의 움직임을 실 시간 추적하여 호흡에 따라 움직이는 종양에 매우 정확하게 방 사선량을 조사할 수 있다(5-9). 사이버나이프 방사선수술의 이 러한 특징은 종양체적(tumor volume) 주위의 안전역(safety margin)을 줄일 수 있고 국소 종양 제어를 향상시킨다(9).
사이버나이프 방사선수술을 이용한 폐암의 소분할고선량정 위 방사선치료(hypofractionated high-dose stereotactic radi-
J Korean Soc Radiol 2011;65(3):257-265
Received April 21, 2011; Accepted July 12, 2011 Corresponding author: Young Jun Cho, MD
Department of Radiology, Konyang University College of Medicine, 685 Gasuwon-dong, Seo-gu,
Daejeon 302-718, Korea.
Tel. 82-42-600-9040 Fax. 82-42-600-9193 E-mail: [email protected]
Copyrights © 2011 The Korean Society of Radiology
Purpose: To evaluate the CT appearance of radiation-induced pulmonary injury in
patients who have undergone cyberknife radiosurgery for lung malignancy.Materials and Methods: Thirty-four patients with 39 malignant lung tumors who
underwent cyberknife radiosurgery were enrolled for evaluation. A total of 24-60 Gy was administered in 3 fractions. We evaluated the CT appearance of radiation pneumonitis and radiation fibrosis. We also evaluated the location of radiation pneumonitis and the minimal dose which causes radiation pneumonitis.Results: Radiation pneumonitis and radiation fibrosis occurred in 95% and 90% of
cases, respectively. CT patterns of radiation pneumonitis demonstrated 20 cases (54%) as ground glass opacities (GGO). GGO included only 7 cases (19%), while 6 cases (16%) had patchy consolidations and 4 cases (11%) were diffuse consolida- tions, respectively. Radiation pneumonitis demonstrated 30 cases (81%) as concen- tric patterns surrounding the tumor, while 7 cases (19%) included the eccentric patterns. The radiation pneumonitis appeared within the 13-38 Gy (mean 21 Gy). CT findings of radiation fibrosis demonstrated as the modified conventional patterns, which decreased to 17 cases (65%), while 7 cases (27%) had mass-like patterns and 2 cases (8%) had scar-like patterns, respectively.Conclusion: Radiation pneumonitis after cyberknife radiosurgery commonly devel-
ops as concentric patterns surrounding a tumor. The mass-like pattern of radiation fibrosis was sometimes difficult to distinguish from tumor recurrence. Thus, knowl- edge of the CT finding of radiation-induced lung injury might be helpful in distin- guishing pulmonary changes from tumor recurrence.Index terms
Neoplasm, Lung Radiation Injuries CTStereotactic Radiosurgery
Radiation-Induced Pulmonary Injury after Cyberknife Radiosurgery for Lung Malignancy: CT Appearance
1악성 폐종양의 사이버나이프 방사선수술 후 방사선 폐손상의 CT 소견
1Jae Young Seo, MD
1, Young Jun Cho, MD
1, Sun Young Lee, MD
2, Keum Won Kim, MD
1, Cheol Mok Hwang, MD
1, Dae Ho Kim, MD
1, Ho Jun Kim, MD
1Departments of 1Radiology, 2Radiation Oncology, Konyang University College of Medicine, Daejeon, Korea
ation therapy)의 치료 결과는 여러 논문에 보고되어 있다(8- 13). 그러나 이로 인한 폐손상의 방사선학적 소견에 대해서는 거의 보고가 되지 않았다(9, 10, 14, 15).
사이버나이프 방사선수술 후 폐손상의 CT 소견은 총 방사선 량(total radiation dose), 분할조사(fraction irradiation), 선량 분포(dose distribution), 치료기간(overall treatment time), 그 외 다양한 요인들에 의해 고식적 방사선치료(conventional ra- diotherapy)와는 다르게 나타난다. 본 논문에서는 폐종양의 사 이버나이프 방사선수술 후 방사선에 의한 폐손상의 CT 소견에 대해 후향적으로 분석하였다.
대상과 방법
대상환자
2007년 3월부터 2009년 9월까지 폐종양으로 42명의 환자 (남자 22명, 여자 20명; 평균 나이 61.5세; 범위 29~83세)가 본원에서 사이버나이프 방사선수술을 시행 받았다. 이중 폐쇄 성무기폐를 동반하여 방사선에 의한 폐손상을 판별하기 어려 운 8명은 대상에서 제외하였다.
34명의 환자에서 39개의 종양이 발견되었는데 종양의 직경 은 8~66 mm(평균, 28 mm)였다. 21개의 종양은 일차성 폐 암이었고 18개의 종양은 전이성 폐암이었다(Table 1). 34명의
환자 중, 29명의 환자는 한 개의 종양에 대해, 그리고 5명의 환자는 2개의 종양에 대해 사이버나이프 방사선수술을 시행 받았다.
종양의 위치는 우상엽이 8개, 우중엽 2개, 우하엽이 8개, 좌 상엽 12개, 좌하엽이 9개 있었다. 39개 중 23개의 종양은 벽측 늑막으로부터 3 cm 이내에 위치하고 있었고, 16개의 종양은 중심폐(central lung)에 위치하고 있었다. 저자들은 환자들의 사이버나이프 방사선수술의 날짜, 기간, 추적관찰 기간, 총 방 사선조사량, CT 영상 소견, 종양의 병리학적 소견, 그리고 합 병증에 대해 검토하였다. 그러나 폐 기능과 만성 폐쇄성 폐질 환, 흡연력 등의 임상적 소견은 평가하지 못했다.
실시간 종양 추적 장치
사이버나이프 방사선수술 중에 정확하게 종양의 움직임을 추적하기 위해 실시간 종양추적 장치(real time tracking sys- tem)를 이용하였다. 폐 안의 표적부위의 움직임은 표지자(fi- ducial marker)를 이용하여 추적하였다. 기준좌표로 삼기 위 해 길이 3 mm, 직경 1 mm의 3~5개의 금침을 투시나 CT를 이용하여 종양의 안이나 근처에 위치시켰다(9)(Fig. 1). 또한 세 개의 발광 다이오드(light-emitting diodes; LEDs)를 환자 의 몸 앞쪽에 부착하였다. 발광 다이오드에서 나오는 신호를 연속적인 호흡운동 주기에 따라 외부호흡 패턴으로 인식하고, 내부 장기의 움직임은 호흡의 패턴에 따른 금침의 위치를 파 악하는 X-선을 이용하여 종양의 움직임을 실시간으로 추적하 였다(5, 16).
치료 계획
치료 계획을 위한 흉부 컴퓨터단층촬영은 표지자 삽입 2~3 일 후 시행하였고 영상은 2-mm 절편 두께, 1.5-mm 증가로 재구성하였다. 육안적 종양체적(gross tumor volume; GTV) 은 폐의 축면 영상에서 측정하였고 종양의 현미경학적 침범의 가능성과 호흡 추적 장치의 불확실성을 최소화하기 위하여 육 안적 종양체적에 3 mm를 더하여 임상표적체적(clinical target volume; CTV)을 구하였다. 그러나 사이버나이프 방사선수술 은 환자가 호흡을 하는 동안 정확하게 표적 기관의 움직임을 추적할 수 있기 때문에 계획용 표적체적(planning target vol- ume; PTV)은 따로 구하지 않았다. 모든 환자들은 130개의 비동일면조사(non-coplanar beam)로 치료를 받았다. 총 방사 선량은 24~60 Gy(평균 50 Gy)로 3회 분할하여 치료하였는 데, 이 중 총 선량이 40 Gy 미만은 6예, 41~50 Gy는 7예, 51~60 Gy는 26예였다. 평균 방사선 치료 기간은 3.8일(범위 3~5일)이었다.
Table 1. Summary of Malignant Lung Tumors
Primary Lung Cancer 21 Lesions
Squamous cell carcinoma 9
Adenocarcinoma 7
Non-small cell carcinoma 5
Metastatic lung cancer 18 lesions
Rectal cancer 7
Breast cancer 4
Hepatocellular carcinoma 2
Tongue cancer 2
Cholangiocarcinoma 1
Colon cancer 1
Sarcoma 1
Tumor size 8-66 mm (mean, 28 mm)
Tumor location 39 lesions
RUL 8
RML 2
RLL 8
LUL 12
LLL 9
Peripheral lung 23
Central lung 16
Note.-LLL = left lower lobe, LUL = left upper lobe, RLL = right lower lobe, RML = right middle lobe, RUL = right upper lobe
CT 영상 소견은 방사선 조사부위 폐의 간유리 음영과 경화의 존재로 평가하였고 Kimura 등(14)의 분류를 근거로 네 가지 형태로 분류하였다: (A) 간유리 음영(ground glass opacity);
(B) 간유리 음영과 경화의 혼합음영(ground glass opacity and consolidation); (C) 반점형경화(patchy consolidation); (D) 미만성경화(diffuse consolidation).
방사선섬유증의 CT 영상 소견은 경화, 견인성 기관지확장증 그리고 폐용적 감소의 여부로 평가하였고 Koenig 등(3)의 분 류에 따라 다음의 세 가지 형태로 분류하였다: (A) 변형된 고 식적 형태(modified conventional pattern); (B) 종양 유사 형 태(mass-like pattern); (C) 반흔 유사 형태(scar-like pat- tern). 변형된 고식적 형태의 섬유화는 고식적 섬유화와 비슷 하지만 비교적 덜 광범위한 것이고, 종양 유사 형태는 종양의 위치에 국한된 경화, 반흔 유사 형태는 종양의 위치에 용적 감 소를 동반하는 선상의 음영을 말한다. 또한 방사선폐렴과 방사 선섬유증의 빈도와 발생 시기를 분석하였다.
방사선 폐손상이 생기는 위치는 종양에 대해 방사선 폐손상이 생기는 위치에 따라 (A) 동심성(concentric pattern)과 (B) 편심 성(eccentric pattern)의 두 가지 형태로 분류하여 분석하였다.
방사선 폐손상의 발생 범위는 치료 계획 CT의 등선량곡선 (isodose curve)과 추적관찰 CT에서 관찰된 방사선 폐손상의 최대 범위를 비교하여 평가하였다. 방사선 폐손상의 범위가 항 상 등선량곡선과 일치하는 것은 아니므로 폐변화를 보이는 영역 컴퓨터단층촬영 영상
컴퓨터단층촬영은 두 대의 나선형 스캐너(Aquilion 64, Toshiba Medical System, Tokyo, Japan; MX8000, Philips Medical Systems, Best, The Netherlands)를 사용하여 관전압 120 kVp, 관전류 200 mAs의 프로토콜로 시행하였고, 영상은 5-mm 절편 두께 5-mm 증가로 재구성하였다. 120 mL의 비 이온성 조영제(Ultravist 300; Bayer Schering Pharma, Ber- lin, Germany)를 이중 주입기(dual injector, Medrad Inc., In- dianola, PA, USA)를 이용하여 2.5 mL/sec로 경정맥을 통해 투여하였고 15 mL의 식염수를 2 mL/sec 속도로 투여하였다.
촬영 시작 지연 시간(scan delay time)은 50초였다.
총 196개의 CT 영상을 얻었는데 이 중 39개는 치료 전 영상 이었고 나머지 157개는 추적 관찰 영상이었다. 치료 전 영상의 촬영과 방사선치료 시작의 평균 기간은 28일(범위 2~60일)이 었다. 추적 관찰 CT 영상은 사이버나이프 방사선수술 후 2~3 개월 간격으로 규칙적으로 시행하였다. 사이버나이프 방사선수 술 종료와 마지막 추적 관찰 CT 영상 간의 평균 기간은 13개 월(범위 5~25개월)이었고 평균 4.3회(범위 2~8회)의 추적관 찰을 시행하였다.
사이버나이프 방사선수술 후 방사선에 의한 폐손상은 2명의 영상의학과 의사와 한 명의 방사선 종양학과 의사가 합의하에 평가하였으며, 방사선치료 후 임상적 또는 방사선학적 변화들 을 근거로 감염과 같은 다른 원인은 배제하였다. 방사선폐렴의 Fig. 1. Percutaneous marker placement under CT guidance.
A. Prior to treatment, fiducial markers were placed in or near the tumor under CT guidance, utilizing the same technique of CT-guided biopsy.
B. Chest plain radiography shows three fiducial markers (arrows) in the tumor area of right upper lobe.
A B
유리음영이 7예(19%), 반점상경화 6예(16%), 미만성경화 4예 (11%)였다. 방사선폐렴의 위치는 종양에 대해 동심성이 30예 (81%)로 편심성 7예(19%)에 비해 많이 발생하였다(Table 2).
방사선폐렴은 종양 주위에 관찰되었고 등선량곡선(isodose curve)과 비교하였을 때, 30% 등선량선 내에서 24 병변으로 가장 많이 발생하였고, 40% 등선량선 내에서 8 병변, 20% 등 선량선 내에서 4 병변, 50% 등선량선 내에서 1 병변이 발생하 였으며 방사선폐렴이 발생한 최소 방사선량은 13~38 Gy(평균 21 Gy)였다(Fig. 2)(Table 3). 20% 등선량선을 벗어나서 발생 한 방사선폐렴은 없었으며 이 부위의 방사선량은 평균 14.3 Gy(범위 13~16 Gy)였다.
방사선섬유증은 방사선수술 후 6개월 이상 추적 관찰을 시 행한 29예를 대상으로 평가하였는데 90%(26/29)에서 관찰되 었다. 방사선섬유증은 치료 종료 후 6~13개월(평균 8개월)에 발생하였다. 변형된 고식적 형태의 섬유화가 17예(65%)로 가 의 최대 범위와 일치하거나 가장 가깝게 인접하는 등선량곡선으
로 하였으며, 이 등선량곡선의 방사선량도 측정하였다. 치료 계 획 CT 영상과 추적 관찰 CT 영상이 일치하지 않을 때에는 폐혈 관이나 늑골 등 주변 구조물이 비슷한 부위에서 비교하였다.
결과
방사선폐렴은 95%(37/39)에서 관찰되었고 치료 종료 후 1~6개월에 발생하였다(평균 4개월). 방사선폐렴의 가장 흔한 소견은 간유리 음영과 경화의 혼합음영이 20예(54%)였고, 간
A B C D
Fig. 2. A 46-year-old woman with rectal cancer metastasis, 43 Gy/3 fractions.
A. Lung window CT scan before cyberknife radiosurgery shows a well-circumscribed tumor in the right lower lobe.
B. CT scan obtained 3 months after completion of cyberknife radiosurgery shows a decrease in the size of the tumor.
C. CT scan obtained 5 months after completion of cyberknife radiosurgery shows the appearance of ground glass opacities (arrows) which are typical finding of radiation pneumonitis around the lung tumor.
D. When compared with isodose curve image, this radiation pneumonitis developed within the 30% dose line (19 Gy, arrow) of the isodose curve.
Table 2. CT Finding of Radiation Induced Pulmonary Injury
CT Finding No of Lesion (%)
Radiation pneumonitis 37 of 39 lesions (95)
GGO 7 (19)
GGO and consolidation 20 (54)
Patchy consolidation 6 (16)
Diffuse consolidation 4 (11)
Radiation fibrosis 26 of 29 lesions (90)
Modified conventional pattern 17 (65)
Mass-like pattern 7 (27)
Scar-like pattern 2 (8)
Location of radiation pneumonitis 37 lesions
Concentric pattern 30 (81)
Eccentric pattern 7 (19)
Note.-GGO = ground glass opacity
Table 3. Comparison of the Dose Distribution at the Treatment Plan- ning CT Scan and the Maximal Extent of Radiation Pneumonitis at the Follow Up CT Scan
No. (%) of Radiation Pneumonitis
Maximal Extent of Radiation Pneumonitis
Dose Distribution (Gy) 4 (11) Within 20% isodose line 13-16 (mean,14.3) 24 (65) Within 30% isodose line 11-28 (mean, 21) 8 (21) Within 40% isodose line 16-29 (mean, 25)
1 (3) Within 50% isodose line 38
중증의 방사선 독성의 위험이 있어 어려움이 있었다(9, 17).
사이버나이프 방사선수술은 99%의 금으로 만들어진 표지자 를 이용하여 X-선 투시하에 종양의 움직임을 추적할 수 있다 (7). 환자가 호흡을 하는 동안에 종양이 움직이게 되면, 사이버 나이프 장치(Cyberknife system)는 그 종양의 움직임을 실시간 으로 추적하면서 선상가속기를 움직여 정확하게 종양이 있는 부위에 입체적이면서 집중적으로 방사선량을 조사하게 된다.
이로 인해 국소 종양 제어를 향상시키고 종양 주위의 안전역을 줄여 중증의 방사선폐렴의 위험을 감소시키게 된다(8, 9). 또 한 폐종양에 대해 소분할 고선량정위 방사선치료가 가능하여 치료 기간도 단축할 수 있다.
방사선에 의한 폐손상은 대개 방사선구(radiation port) 주 위에 국한되어 나타난다(4, 17-20). 조사된 폐용적은 중증의 방사선 폐손상의 가장 중요한 요인이다. 조사된 폐 용적이 50%
이상이면, 중증의 방사선폐렴이 발생할 확률이 높아지며 25%
이하이면 증상이 있는 방사선폐렴이 발생할 확률이 낮다(21).
총 방사선량 또한 중요한 요인이다. 방사선폐렴의 방사선 소견 은 총 방사선량이 20 Gy 미만일 때에는 거의 나타나지 않으며, 40 Gy 이상일 때에는 거의 항상 발생한다(17, 21). 1일 조사분 할(daily dose fraction)과 분할 횟수도 방사선폐렴과 직접적인 장 많이 발생하였고 다음으로 종양 유사 섬유화와 반흔 유사
섬유화가 각각 7예(27%), 그리고 2예(8%)에서 관찰되었다.
급성 방사선폐렴에서 보였던 간유리음영과 경화의 혼합음영 20예 중 6개월 이상 추적한 15예 중에서 11예는 위축이 되면 서 변형된 고식적 형태의 섬유화로 변하였고, 4예에서 종양 유 사 섬유화로 변하였다(Fig. 3). 간유리 음영을 보였던 7예는 모두 6개월 이상 추적하였는데 간유리 음영이 소실되거나 경화 로 진행하였고, 이 중 2예는 변형된 고식적 형태의 섬유화로, 1 예는 종양 유사 섬유화로 1예는 반흔 유사 형태로 변하였다 (Fig. 4). 반점상경화를 보였던 6예 중 6개월 이상 추적한 5예 중에서 2예는 변형된 고식적 형태의 섬유화, 2예는 종양 유사 섬유화, 1예는 반흔 유사 형태로 변하였다(Fig. 5). 미만성경 화를 보였던 4예 중 6개월 이상 추적한 2예에서 변형된 고식 적 형태의 섬유화로 변하였다.
고찰
폐종양은 호흡에 따른 움직임으로 인하여 정확하게 종양을 추적하는 것이 어렵다. 고식적 방사선치료는 이로 인해 넓은 안 전역을 필요로 하였으며 60 Gy 이상의 방사선을 조사할 경우
A B C D
Fig. 3. A 29-year-old man with sarcoma metastasis, 52 Gy/ 3 fractions.
A. Pre-treatment CT scan shows a well-circumscribed tumor in the left lower lobe.
B. The treatment planning CT scan shows isodose curves. Note the fiducial marker (black arrow) with a streak artifact in the tumor.
C. CT scan obtained 4 months after completion of cyberknife radiosurgery shows a decrease in the size of the tumor. Peritumoral consolidation and ground glass opacity (arrows) are seen around tumor with concentric pattern. When compared with isodose curve image (B), this radiation pneumonitis developed within the 30% dose line (22 Gy) of the isodose curve.
D. CT scan obtained 25 months after completion of cyberknife radiosurgery shows a well-defined consolidation, traction bronchiectasis and vol- ume loss at the tumor site that resembles a mass (small arrows). This lesion was conformed mass-like radiation fibrosis. Note the fiducial marker (arrow) with a streak artifact in radiation fibrosis.
균 4개월)에 95%(37/39)에서 발생하였고, 방사선섬유화는 6~13개월(평균 8개월)에 90%(26/29)에서 발생하였다. 이는 이전의 정위방사선치료(Stereotactic body radiotherapy; 이하 SBRT)에 의한 방사선 폐손상에 대한 결과와 유사하였다(1, 3, 14, 15). Aoki 등(1)은 48 Gy를 4분획으로 주사하였을 때, 급 성 방사선폐렴과 만성 방사선섬유증 모두 100%에서 보였으 연관이 있는데, 1일 조사분할이 2.67 Gy 이상일 경우는 방사선
폐렴의 위험도를 높이는 가장 중요한 요인이 된다(21). 저자들 의 연구에서 사이버나이프 방사선수술의 평균 총 방사선량은 50 Gy(범위, 24~60 Gy)였고 이를 3분할로 나누어 조사하였 는데, 1일 조사분할은 8~20 Gy(평균 13 Gy)로 많았다. 이로 인해 방사선폐렴은 사이버나이프 방사선수술 후 1~6개월(평
A
A
B
B
C
C Fig. 4. A 65-year-old woman with adenocarcinoma, 54 Gy/ 3 fractions.
A. Pre-treatment CT scan shows a small, well-circumscribed tumor (arrow) in the left lower lobe.
B. CT scan obtained 3 months after completion of cyberknife radiosurgery shows a slight decrease in the size of the tumor (small arrow) and per- itumoral ground glass opacity. Note the fiducial marker (arrow) with a streak artifact near the tumor.
C. CT scan obtained 6 months after completion of cyberknife radiosurgery shows a scar-like lesion (small arrows) in the tumor area.
Fig. 5. A 63-year-old woman with squamous cell carcinoma, 54 Gy/ 3 fractions.
A. Pretreatment CT scan shows well circumscribed tumor in right upper lobe.
B. CT scan obtained 3 months after completion of radiosurgery shows a decrease in the size of the tumor. Patchy consolidation is seen around tumor with eccentric pattern (arrows).
C. CT scan obtained 10 months after completion of radiosurgery shows well defined area of consolidation, volume loss, and traction bronchiecta- sis which are similar to but less extensive than conventional fibrosis (arrows).
(1)도 SBRT 후 16 Gy 이상의 방사선량 내에서 방사선에 의한 폐손상이 나타났다고 보고하여 본 연구의 결과와 유사하였다.
방사선섬유증의 세 가지 형태 중, 변형된 고식적 형태의 섬 유화가 가장 흔히 관찰되었다. 종양 유사 형태의 섬유화는 때 때로 종양과 감별이 어려웠는데, 본 연구에서는 종양 유사 형 태의 섬유화 7예에서 모두 방사선섬유증의 소견인 견인성 기 관지확장증, 그리고 용적 감소를 보였다. 그러므로, 이러한 소 견들이 종양 유사 방사선섬유증과 재발성 종양을 감별하는 데 도움이 될 것이며 PET CT 스캔 또한 재발성 종양으로부터 종 양 유사 형태의 섬유화를 감별하는 데 도움이 되었다(17)(Fig.
6). 그러나 종양 유사 방사선섬유증 내에 종양이 소량 남아 있 다가 재발할 수 있으므로 확진이 될 때까지 추적 관찰은 필요 하였다.
본 연구는 몇 개의 제한점이 있다. 첫째는 방사선으로 인한 폐손상에 영향을 주는 인자인 폐 기능 검사나 항암치료 여부 등 의 임상적 소견을 반영하지 않은 점이다. 둘째는 방사선 폐손상 에 대해 조직병리학적 진단을 하지 않아 감염에 의한 폐병변을 완전하게 배제하지 못하였다. 셋째는 방사선 폐손상의 범위를 측정하기 위해 추적관찰 CT와 치료계획 CT의 등선량곡선과 비교하여 분석할 때 주관적인 요소가 작용할 한계가 있었다.
사이버나이프 방사선수술 후 방사선 폐손상의 발생시기와 빈도는 이전의 SBRT에 의한 폐손상과 유사한 결과를 보였다.
사이버나이프 방사선수술 후 방사선폐렴의 CT 소견은 간유리 며, 발생시기는 급성 방사선폐렴은 2~6개월(평균 4개월), 방
사선섬유증은 6~15개월(평균 11개월)이었다. Takeda 등(15) 은 50 Gy를 5분획으로 나누어 조사하였을 때, 간유리음영으 로 보였던 급성 방사선 폐손상은 방사선치료 후 3~4개월에 18%, 진한 폐경화(dense consolidation)로 보였던 만성 방사선 폐손상은 6~11개월에 73%에서 있었다고 보고하였다. Kimura 등(14)은 48~60 Gy를 4~14분획으로 조사하였을 때, 급성 방사선폐렴은 67.3%, 만성 방사선섬유증은 100%에서 있었다 고 보고하였다.
본 연구에서 방사선폐렴은 주로 간유리 음영과 경화의 혼합 음영이 종양 주위에서 동심성으로 많이 발생하였다. 또한 방사 선 폐손상의 최대 범위를 등선량곡선과 비교하였을 때 정확하 게 일치하지는 않았지만 20% 등선량선 내에서 발생하였고 이 부위의 방사선량은 평균 14.3 Gy(13~16 Gy)였다. 따라서 방사 선폐렴은 최소 14.3 Gy 이상의 고선량(high-dose) 부위에서 발생하였다. 전통적인 방사선폐렴(classic radiation pneumoni- tis)은 방사선구와 일치하여 폐손상이 나타나며, 임상 증상도 기침과 같이 경증으로 나타난다. 반대로 산발성 방사선폐렴 (sporadic radiation pneumonitis)은 면역매개 과정(immune- mediated process)에 의해 방사선 조사 부위에서 멀리 떨어진 부위에서도 발생할 수 있으며, 보통 중증의 임상 증상과 높은 사망률을 보인다(15). 본 연구에서 산발성 방사선폐렴은 나타나 지 않았으며, 전통적인 방사선폐렴의 형태로 나타났다. Aoki 등
A B C D
Fig. 6. A 42-year-old woman with breast cancer metastasis, 60 Gy/ 3 fractions.
A. Pretreatment CT scan shows a well circumscribed tumor in left upper lobe.
B. CT scan obtained 2 months after completion of radiosurgery shows a decrease in the size of the tumor.
C. CT scan obtained 6 months after completion of radiosurgery shows consolidation at tumor site that resembles mass (arrows).
D. PET CT scan shows normal activity in the mass, thus we confirmed that there is no recurrent tumor in the area of radiation fibrosis.
Note.-PET CT = positron emission tomography computed tomography
mor movement and preliminary results. Radiat Oncol 2009;4:15
9. van der Voort van Zyp NC, Prévost JB, Hoogeman MS, Praag J, van der Holt B, Levendag PC, et al. Stereotactic radiotherapy with real-time tumor tracking for non-small cell lung cancer: clinical outcome. Radiother Oncol 2009;
91:296-300
10. Haasbeek CJ, Lagerwaard FJ, de Jaeger K, Slotman BJ, Senan S. Outcomes of stereotactic radiotherapy for a new clinical stage I lung cancer arising postpneumonectomy.
Cancer 2009;115:587-594
11. Inoue T, Shimizu S, Onimaru R, Takeda A, Onishi H, Nagata Y, et al. Clinical outcomes of stereotactic body radiothera- py for small lung lesions clinically diagnosed as primary lung cancer on radiologic examination. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009;75:683-687
12. Uematsu M, Shioda A, Suda A, Fukui T, Ozeki Y, Hama Y, et al. Computed tomography-guided frameless stereotactic radiotherapy for stage I non-small cell lung cancer: a 5-year experience. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;51:
666-670
13. Brown WT, Wu X, Amendola B, Perman M, Han H, Fayad F, et al. Treatment of early non-small cell lung cancer, stage IA, by image-guided robotic stereotactic radioablation-- CyberKnife. Cancer J 2007;13:87-94
14. Kimura T, Matsuura K, Murakami Y, Hashimoto Y, Kenjo M, Kaneyasu Y, et al. CT appearance of radiation injury of the lung and clinical symptoms after stereotactic body radia- tion therapy (SBRT) for lung cancers: are patients with pulmonary emphysema also candidates for SBRT for lung cancers? Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006;66:483-491 15. Takeda T, Takeda A, Kunieda E, Ishizaka A, Takemasa K,
Shimada K, et al. Radiation injury after hypofractionated stereotactic radiotherapy for peripheral small lung tumors:
serial changes on CT. AJR Am J Roentgenol 2004;182:
1123-1128
16. Collins BT, Vahdat S, Erickson K, Collins SP, Suy S, Yu X, et al.
Radical cyberknife radiosurgery with tumor tracking: an ef- fective treatment for inoperable small peripheral stage I non-small cell lung cancer. J Hematol Oncol 2009;2:1 17. Choi YW, Munden RF, Erasmus JJ, Park KJ, Chung WK, Jeon
SC, et al. Effects of radiation therapy on the lung: radio- 음영과 경화의 혼합음영이 종양 주위에서 동심성으로 많이 발
생하였고, 최소 평균 14.3 Gy 이상의 고선량 부위에서 발생하 였다. 방사선섬유증 중 종양 유사 형태의 섬유화는 때때로 재 발성 종양으로 오인할 수 있어 사이버나이프 방사선수술 후 방 사선 폐손상의 CT 소견을 아는 것이 재발성 종양과 감별하는 데 도움이 된다.
참고문헌
1. Aoki T, Nagata Y, Negoro Y, Takayama K, Mizowaki T, Kokubo M, et al. Evaluation of lung injury after three-di- mensional conformal stereotactic radiation therapy for solitary lung tumors: CT appearance. Radiology 2004;230:
101-108
2. Bucci MK, Bevan A, Roach M 3rd. Advances in radiation therapy: conventional to 3D, to IMRT, to 4D, and beyond.
CA Cancer J Clin 2005;55:117-134
3. Koenig TR, Munden RF, Erasmus JJ, Sabloff BS, Gladish GW, Komaki R, et al. Radiation injury of the lung after three-dimensional conformal radiation therapy. AJR Am J Roentgenol 2002;178:1383-1388
4. Park HJ, Kim KJ, Park SH, Kay CS, Oh JS. Early CT findings of tomotherapy-induced radiation pneumonitis after treat- ment of lung malignancy. AJR Am J Roentgenol 2009;193:
W209-W213
5. Kim GJ, Shim SJ, Kim JH, Min CK, Chung WK. Evaluation of Real-time Measurement Liver Tumor’s Movement and SynchronyTM System’s Accuracy of Radiosurgery using a Robot CyberKnife. J Korean Soc Ther Radiol Oncol 2008;
26:263-270
6. Chai GY, Lim YK, Kang KM, Jeong BG, Ha IB, Park KB, et al.
Comparison of Three- and Four-dimensional Robotic Ra- diotherapy Treatment Plans for Lung Cancers. J Korean Soc Ther Radiol Oncol 2010;28:238-248
7. Sotiropoulou E, Stathochristopoulou I, Stathopoulos K, Verigos K, Salvaras N, Thanos L. CT-guided fiducial place- ment for cyberknife stereotactic radiosurgery: an initial experience. Cardiovasc Intervent Radiol 2010;33:586-589 8. Baba F, Shibamoto Y, Tomita N, Ikeya-Hashizume C, Oda K,
Ayakawa S, et al. Stereotactic body radiotherapy for stage I lung cancer and small lung metastasis: evaluation of an immobilization system for suppression of respiratory tu-
20. Kim TH, Cho KH, Pyo HR, Lee JS, Zo JI, Lee DH, et al. Dose- volumetric parameters for predicting severe radiation pneumonitis after three-dimensional conformal radiation therapy for lung cancer. Radiology 2005;235:208-215 21. Park KJ, Chung JY, Chun MS, Suh JH. Radiation-induced
lung disease and the impact of radiation methods on im- aging features. Radiographics 2000;20:83-98
logic appearances and differential diagnosis. Radiograph- ics 2004;24:985-997; discussion 998
18. Movsas B, Raffin TA, Epstein AH, Link CJ Jr. Pulmonary ra- diation injury. Chest 1997;111:1061-1076
19. Abratt RP, Morgan GW. Lung toxicity following chest irra- diation in patients with lung cancer. Lung Cancer 2002;35:
103-109
악성 폐종양의 사이버나이프 방사선수술 후 방사선 폐손상의 CT 소견
1서재영
1· 조영준
1· 이선영
2· 김금원
1· 황철목
1· 김대호
1· 김호준
1목적: 악성 폐종양으로 사이버나이프 방사선수술을 받은 환자들에서 방사선 폐손상의 CT 소견에 대해 분석하고자 하였다.
대상과 방법: 본원에서 사이버나이프 방사선수술을 시행 받은 34명의 환자의 39개 악성 폐종양을 대상으로 하였다. 모 든 환자는 총방사선량 24~60 Gy(평균 50 Gy)를 3회 분할하여 치료하였다. 방사선폐렴의 CT 소견은 방사선 조사부위 폐의 간유리 음영과 경화의 존재로 평가하였고, 방사선섬유증은 경화, 견인성 기관지확장증 그리고 폐용적 감소의 여부 로 평가하였다. 또한 추적 CT에서 방사선폐렴의 위치와 발생하는 부위의 최소 방사선량을 각각 평가하였다.
결과: 방사선폐렴과 방사선섬유증은 각각 95%(37/39)와 90%(26/29)에서 발생하였다. 방사선폐렴의 CT 소견은 간 유리 음영과 경화의 혼합음영이 20예(54%), 간유리음영이 7예(19%), 반점상경화 6예(16%), 미만성경화 4예(11%)였 다. 방사선폐렴은 종양에 대해 동심성이 30예(81%)로 편심성 7예(19%)에 비해 많이 발생하였다. 방사선폐렴이 발생한 최소 방사선량은 13~38 Gy(평균 21 Gy)였다. 방사선섬유증은 변형된 고식적 형태의 섬유화가 17예(65%)로 가장 많이 발생하였고, 종양 유사 섬유화와 반흔 유사 섬유화가 각각 7예(27%), 2예(8%)에서 관찰되었다.
결론: 사이버나이프 방사선수술 후 방사선폐렴은 종양 주위에서 동심성으로 많이 발생하였다. 방사선섬유증 중 종양 유 사 형태의 섬유화는 때때로 재발성 종양과 감별이 어려우므로 방사선 폐손상의 CT 소견에 대해 아는 것이 재발성 종양 과 방사선 폐손상을 감별하는 데 도움이 될 수 있다.
건양대학교 의과대학 1영상의학과학교실, 2방사선종양학과학교실
